一、染色体变异的概念 【问】什么是染色体变异?
【讲述】根据染色体结构和数目的变化,染色体变异可分为染色体结构变异和染色体数目变异两类。
在自然条件和人为条件改变的情况下,染色体结构的改变和染色体数目的增减导致生物性状的变异。 二、染色体结构的变异 【问】(1)"猫叫综合征"是怎样引起的?它属于哪种染色体变异?是人的第5号染色体部分缺失引起的遗传病,属染色体结构变异。
(2)染色体结构变异有哪4种类型?老师出示染色体结构变异4种类型图解,再一一进行解说归纳。
缺失:一条染色体断裂而失去一个片段,这个片段上的基因也随之丢失。如果失去的基因是显性的,同源染色体上保留下来的是隐性的,这一本来不能显出的隐性性状就能显出来。
重复:一条染色体的断裂片段接到同源染色体的相应部位,结果后者就有一段重复基因。
倒位:一条染色体的断裂片段,位置倒过来后再接上去,造成这段染色体上的基因位置颠倒。
易位:染色体发生断裂,断裂片段接到非同源染色体上的现象。易位可使原来不连锁的基因发生连锁。
要注意到,染色体结构的改变,严重的可以造成死亡。比如当两个同源染色体相同部分都缺失时,某些基因就都不存在,这就可以造成死亡。
除了染色体结构变异外,染色体数目的改变对生物新类型的产生起着很大的作用,我们一起来探讨这一问题。 三、染色体数目变异 出示果蝇的染色体图,学生阅读教材。
【问】(1)果蝇体细胞有几个染色体?几对同源染色体?其中几对常染色体和性染色体?
(2)雄果蝇产生精子时必须进行减数分裂,精子里有哪几条染色体?几种精子?
教师用雄果蝇染色体组模型演示。
【问】(1)两种精子中染色体数相等吗?分别是多少个?各是什么?相等,分别是4个,应为:Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和X及Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Y。
(2)对一个精子而言,染色体形态大小相同吗?为什么?
不同,因为经同源染色体分离,二种精子里都不含同源染色体。
【归纳】像果蝇这样,二倍体生物配子里的一组非同源染色体,它们在形态和功能上各不相同,但携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息,这样的一组染色体,叫做一个染色体组。
由受精卵发育而成的个体,体细胞中含有两个染色体组的叫做二倍体。如人、果蝇、玉米是二倍体,几乎全部动物和过半数的高等植物都是二倍体。
学习了二倍体的概念后,我们知道,由受精卵发育而来的个体,体细胞中含有3个或3个以上染色体组的叫做多倍体。其中体细胞中含有3个染色体组的叫做三倍体,如香蕉就是三倍体;体细胞中含有4个染色体组的叫做四倍体,如马铃薯就是四倍体。此外还有六倍体、八倍体等统称为多倍体。所以,体细胞中所含的染色体组数目是划分二倍体或者多倍体的依据。这些都是染色体数目变异中染色体成倍地增加或减少的一类情况。
多倍体产生的原因呢?教师出示植物细胞有丝分裂过程图,并提问:植物细胞有丝分裂的各个时期染色体数目有什么变化?分裂后期有什么特点?这一阶段所含染色体数目和其他时期是否相同。
植物细胞进行有丝分裂过程中,染色体经复制后已经分裂,由于外界环境条件(如温度骤变)或生物内部因素的干扰,纺锤体的形成受到破坏,以致染色体不能被拉向两极,细胞也不能分裂成2个子细胞,于是就形成了染色体数目加倍的细胞。这种染色体加倍的细胞,继续进行正常的有丝分裂,并且通过减数分裂,形成了染色体数目也相应加倍的生殖细胞,再由这些生殖细胞结合成合子,进一步发育成的植物,就是多倍体。例如帕米尔高原的高山植物,有65%的种类是多倍体。